油菜主要品质相关次生休眠基因的筛选与分析研究

发布时间：2021-11-28 15:11

　　油菜是世界四大油料作物之一,广泛种植世界各处。油菜籽具有高含油量的特点,多用于菜籽油加工,其主要品质包括含油量、脂肪酸构成和硫代葡萄糖苷含量（简称硫苷）。其中,硫苷是十字花科植物特有的一种次级代谢产物,具备多种生理功能,其代谢与生长素合成密切相关。另外,油菜种子几乎不具有初生休眠能力,但具有不同程度的次生休眠能力。次生休眠指原来未休眠或解除休眠后的种子由于干旱等不适宜环境条件的影响而诱发的休眠,其主要危害是使油菜种子产生大量自生苗,继而出现品质下降、基因漂流、生物安全等问题。挖掘与主要品质相关的次生休眠相关基因,可以为自生苗的减少尤其为转基因油菜基因漂流引发的食品安全提供解决方案。本研究使用聚乙二醇（PEG）诱导法筛选到油菜品种V（次生休眠率>90%）和品种H（次生休眠率<5%）。之后利用强弱次生休眠品种（Vb和Hb）及其PEG诱导后的样本（Va和Ha）进行了 RNA-seq测序,分离出了 998个差异表达基因,它们主要参与次级代谢、转录调控、蛋白修饰、信号转导、氧化还原反应等过程。GO分析和KEGG通路分析发现,在强休眠品种中,硫代谢、吲哚-硫苷合成、色氨酸代谢途径明显富... 

【文章来源】：扬州大学江苏省

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－４利用ＭａｐＭａｎ软件分析检测到的基因参与的代谢（Ａ）及调控（Ｂ）途径??彩色条表示Ｖａｖｓ?Ｈａ的丨ｏｇ２ＦＣ的平均数

和Ｖａ?ｖｓ?Ｈａ交集部分的差异基因，即在强次生休眠品种诱导前后和强弱品种诱导后均存在??明显差异的基因为次生休眠相关的候选基因。由韦恩图可见，该交集区域被分为四个小区??域（Ｉ－ＩＶ），分别包含４２８，?５丨３，?４３０和１２８３个基因（图２－６）。但是，Ｉ，?ＩＩ区域中Ｈａ?ｖｓ?Ｈｂ基因??也存在明显变化，所以对于这两部分区域，我们关注Ｈａ?ｖｓ?Ｈｂ与Ｖａ?ｖｓ?Ｖｂ变化趋势相反??的基因；ＩＩ丨和丨Ｖ区域中我们关注｜丨ｏｇ２（ＶａｖｓＶｂ）－丨ｏｇ２（ＨａｖｓＨｂ）丨２ｌ的基因．因此，经过??第二轮筛选，该交集区域分别包含２５，?４４，丨１４和８１５个基因，总共９９８个差异基因（图２－６?Ｂ）．??

２２３个基因下调。基于９９８个差异基因表达模式的相似性和差异，我们对筛选出的??差异基因进行了聚类分析。热图清晰地展示了差异表达基因的聚类情况：上调表达的基因??聚类在热图下部，约是聚类在热图上部的下调表达基因的３倍（图２－６?Ｃ）。综上结果表明，??与弱休眠种子诱导后和强休眠种子处理前相比，在强休眠种子中，绝大多数基因是被诱导??表达的。??Ａ?Ｖａ?ｖｓ?Ｖｂ?ＶｂｖｓＨｂ?Ｂ?Ｖａ?ｖｓ?Ｖｂ?ＶｂｖｓＨｂ?＾??＾?ｍ?■??■??图２－６次生休眠候选基因分离??（Ａ）基于标准丨ｌｏｇ２ＦＣ丨２ｌ且ｐ＿ｖａｌｕｅ５０．００１的韦恩图展示次生休眠候选基因；（Ｂ）在第一轮筛选标准基??础上，基于标准丨１〇§２（＼＾乂５＼＾））－１〇幻（１４３￥５册）丨２１的韦恩图展示次生休眠候选基因；（（］：）热图展示差??异表达基因的聚类情况。??Ｆｉｇｕｒｅ?２－６?Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｅｃｏｎｄａｒｙ?ｄｏｒｍａｎｃｙ?ｃａｎｄｉｄａｔｅ?ｇｅｎｅｓ??（Ａ）?Ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｓｔａｎｄａｒｄ?｜ｌｏｇ２ＦＣ｜?＞?１?ａｎｄ?ｐ?ｖａｌｕｅ?＜?０．００１，?ｔｈｅ?Ｗａｙｎｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｓｈｏｗｓ?ｔｈｅ?ｓｅｃｏｎｄａｒｙ??ｄｏｒｍａｎｃｙ?ｃａｎｄｉｄａｔｅ?ｇｅｎｅ；?（Ｂ）?Ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｆｉｒｓｔ?ｒｏｕｎｄ?ｏｆ?ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ?ｃｒｉｔｅｒｉａ

【参考文献】：
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本文编号：3524652